nehéz elképzelni a világot színek nélkül egyszerűen azért, mert körülöttünk vannak. Gondolkozott már azon, hogy honnan származnak a színek? A kérdés megválaszolásához először meg kell értenünk, hogyan működik az emberi színérzékelés, és hogy az anyag fizikailag hogyan hat a fényre.,
mi adja a színt
a fehér fény minden szín keveréke, beleértve azokat is, amelyeket az emberi szem nem lát. Amikor azt mondjuk, hogy valaminek van színe, valójában azt értjük, hogy egy adott hullámhossz-tartomány fénye erősebben tükröződik, mint a többi hullámhossz fénye. Az, hogy az anyag hogyan viselkedik a fény jelenlétében, következésképpen színesnek tűnik számunkra, emberek, néhány fő tényezőtől függ., Először is-minden elektronokból és atomokból áll, de minden anyagnak különböző számú atomja és különböző elektronkonfigurációja van. Így, amikor a fény eléri számít egy vagy több, a következő jelenségek történik:
- visszaverődés és szórás. A legtöbb tárgy fényt tükröz, de egyesek jobban tükröződnek, mint mások, például a fémek. Ez közvetlenül kapcsolódik a szabad elektronok számához, amelyek könnyedén átjuthatnak atomról atomra., Ahelyett, hogy elnyelnék az energiát a fényből, a szabad elektronok rezegnek, és a fényenergiát az anyagból ugyanolyan frekvencián bocsátják ki, mint az eredeti fény.
- felszívódás. Ha nincs visszaverődés (az objektum átlátszatlan), akkor a bejövő fényforrás frekvenciája megegyezik az adott anyagban lévő elektronok rezgési frekvenciájával, vagy nagyon közel áll hozzá. Az elektronok így elnyelik a bejövő energia nagy részét, kevés vagy semmilyen visszaverődéssel.
- továbbítás., Ha a bejövő fényenergia sokkal alacsonyabb vagy sokkal magasabb, mint ami az objektumot tartalmazó elektronok rezegéséhez szükséges, akkor a fényforrás változatlan formában halad át az anyagon. Így az anyag átlátszónak tűnik az emberi szem számára, például üveg esetében.
- refrakció. Ha a bejövő fény energiája megegyezik az anyagban lévő elektronok rezgési frekvenciájával, akkor a fény képes mélyen behatolni az anyagba, ami kis rezgéseket okoz az elektronokban., A rezgéseket ezután atomról atomra továbbítják, mindegyik ugyanolyan frekvencián rezeg, mint a bejövő fényforrás. Ez az anyag belsejében lévő fényt hajlítja. Példa: szalma egy pohár vízben.
fény és anyag
kép via Pantone.com
az emberi szem és az agy színűvé alakítja a fényt. A szemen belüli fényreceptorok üzeneteket továbbítanak az agynak, ami ismerős színérzetet kelt., A retinát fényérzékeny sejtek milliói fedik le, némelyik rúd alakú, mások kúp alakú, és ezek a receptorok dolgozzák fel a fényt, majd továbbítják ezt az információt a vizuális kéregnek. A rudak többnyire a retina szélén koncentrálódnak, és többnyire fekete-fehér információkat továbbítanak. Kúpok továbbítja a magasabb szintű fényintenzitás, hogy hozzon létre az érzés, a szín, a vizuális élesség. Ezek az idegsejtekkel együtt működő sejtek elegendő információt adnak az agynak a színek értelmezéséhez és megnevezéséhez.,
Gondolj olyan atomokra, mint a téglák a falban (kémiai vegyület). Képzelje el, hogy labdát dob a falba. Ha a fal sima vagy éles sarkokkal rendelkezik, a labda különböző irányokba ugorhat vissza. Azonban, ha a fal tele van lyukakkal, a labda átmegy a falon, vagy elakad az egyik trükkös sarkokban. Ugyanaz minden felületen, amikor a fény eléri. A felület visszaverheti a fényt; elnyelheti a fényt, vagy csak áthaladhat (átlátszó dolgok).,
Ez az analógia messze nem tökéletes, mert a fény nem olyan, mint egy labda. Például az a fény, amelyet látunk, látható fénynek nevezzük, csak a teljes frekvenciatartomány töredéke. Egy molekula elnyelheti a fotonokat bárhonnan az egész elektromágneses spektrumban, a rádióhullámoktól a röntgensugarakig, de csak akkor lesz színes, ha különbség van abban, hogy mennyire erősen elnyeli az egyik látható hullámhosszat a másik felett. Mint kiderült, ez meglehetősen ritka, mivel a legtöbb molekula elnyeli a fényt a látható spektrum felett, az ultraibolya tartományban., Tehát, mivel az elektronok a legtöbb molekulában nagyon szorosan vannak kötve, a legtöbb vegyület fehér!
egyes anyagok elektronjai a kötési szilárdság megfelelő tartományában vannak, ami alkalmas színezékként való felhasználásra. Az egyik első természetes színezék az indigó, amelyet általában farmer színezésére használnak. Színe a középső három kettős kötésből áll (O = C, C=C, C = O)., Az indigó és más szerves színezékek problémája az, hogy idővel elhalványul, mert elnyeli az energiát, ahelyett, hogy tükrözné. Idővel a kötések megszakadnak a kár következtében. A szervetlen színezékek, mint a tiszta vas-oxid vagy a rozsda (okker) azonban könnyűek, és több ezer évig is eltarthatnak. Ez az oka annak, hogy a barlangfestmények ma is láthatóak!
következtetésként a dolgok önmagukban nem rendelkeznek színnel — csak akkor, ha a fény (energia) eléri őket, színeket látunk. Pontosan ezért jelenik meg a környezet szürkés vagy egyenesen Fekete, amikor sötétben vagy. Ne feledje, hogy a szemünk csak korlátozott színválasztékot lát. De a kutyáknak, macskáknak, egereknek, patkányoknak és nyulaknak nagyon rossz a színlátásuk., Valójában többnyire szürkéket, néhány bluest és sárgát látnak, míg a méhek és a pillangók olyan színeket, amelyeket nem látunk. Színlátásuk kiterjed az ultraibolya sugárzásra is, sőt, nem is maradhattak volna fenn másképp. Az evolúció led méhek alkalmazkodni ultraibolya látás, mert a virágok hagyja scatter ultraibolya minták, amely lehetővé teszi a rovarok könnyen azonosítani célokat, beporozzák. De míg az emberek nem látják a színeket a látható spektrumunkon túl, az általunk épített gépek képesek. Erre valók a spektrométerek.